UABDivulga - Barcelona recerca i innovació

Les investigacions relacionades amb la capacitat dels organismes de fer front a les creixents temperatures habitualment estimen els seus límits tèrmics crítics superiors sotmetent als individus a temperatures constants i estressants o sotmetent-los a condicions més realistes, en què la temperatura augmenta gradualment fins que els animals moren. El problema d'aquests protocols, anomenats "de rampa" és que els resultats depenen de la taxa d'escalfament, amb toleràncies a la calor més altes observades normalment com més ràpides són les velocitats d'escalfament que s'utilitzen en els experiments.

Això ha plantejat algunes preocupacions ja que les taxes naturals d'escalfament solen ser lentes, i alguns autors afirmen que els límits superiors de tolerància tèrmica poden haver estat sobreestimats. Una altra observació experimental és que la quantitat de variació genètica estimada per tolerància a la calor disminueix dramàticament quan els assaigs són "ecològicament realistes". Això ha portat a la conclusió que les poblacions naturals presenten un baix potencial d'adaptació per límits tèrmics alts en taxes de canvi de temperatura rellevants.

No obstant això, el veritable problema és que el paràmetre CTmax, el límit tèrmic superior "real", que els investigadors volen estimar no és constant, sinó que canvia durant un assaig de termotolerància d'acord amb les condicions experimentals.

En aquesta investigació hem desenvolupat un model fisiològic que pot replicar amb exactitud les observacions empíriques. El model mostra clarament que hi ha diversos efectes que poden provocar confusió en estimar la tolerància a la calor i que molts protocols experimentals, en particular els que utilitzen condicions "ecològicament realistes", poden produir subestimacions molt poc fiables.

A les nostres simulacions per seleccionar artificialment la tolerància a la calor, hem combinat el model fisiològic amb models genètics per als caràcters quantitatius. Els resultats mostren que la resposta evolutiva del límit "real" superior tèrmic (CTmax) subjacent és independent de la metodologia utilitzada en els experiments. No obstant això, el que els investigadors estimen i equivocadament diuen "límit tèrmic" no sembla augmentar sensiblement després de la selecció quan s'utilitzen les taxes lentes d'augment de la temperatura.

El nostre enfocament teòric deixa clar que aquesta aparent contradicció es deu a una confusió conceptual entre el que realment es mesura ("estimació") i el que volem mesurar ("paràmetre"). El problema s'agreuja a mesura que les taxes d'escalfament són més lentes i s'acosten als escenaris "ecològicament realistes".

El missatge principal és clar: quan es tracta de mesures fisiològiques com la tolerància dels organismes a altes temperatures, no s'ha de confiar cegament en el que s'observa. Els nostres resultats són una bona notícia perquè les respostes adaptatives de tipus genètic per augmentar els límits tèrmics superiors en l'escenari actual d'escalfament global poden ser més altes del que s'ha identificat en altres en estudis recents.